作者|赵经远
审核|邹乾一
编辑|杜飞
上面的音乐来自NASA，科学家将使用哈勃空间望远镜（HST，观测波段为可见光）、斯皮策空间望远镜（SST，观测波段为红外）和钱德拉X射线天文台（CXO，观测波段为X射线）合成的银河系中心区域图像数据可听化，制作了这段空灵飘渺的“银河之声”。相关信息可阅读参考资料8。
不知道各位小伙伴还记得三年前的4月10日吗？北京时间当晚，事件视界望远镜（Event Horizon Telescope, EHT）项目合作组织在全球六地召开发布会，公布了人类获取的首张黑洞事件视界的照片，开启了黑洞物理学研究的新方向，可谓轰动一时。这张照片中的黑洞被网友昵称为“甜甜圈”，并制作了大量表情包，迅速走红网络。
2019年4月10日晚EHT项目合作组织公布的M87*图像（图片来源于EHT）
三年前公布的黑洞事件视界的照片，来自M87星系中心黑洞（即M87*，“*”读作“星”，下同），它位于室女座方向，质量是太阳的65亿倍，距离太阳约5500万光年。在文末的参考资料2可重温当年上海天文台的发布会盛况。
“M87黑洞的成像绝不是EHT的终点站。”三年后的2022年5月12日，北京时间21时，EHT将再次召开发布会，宣布一项突破性成果！这次发布会将于全球多地同步举行：墨西哥城、德国加兴、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京、美国华盛顿等地区。在发布会上，EHT项目合作组织将公布银河系中心的观测结果。
上海天文台发布的通知（截图自上海天文台官网）
虽然我们目前并不完全确定这次发布会将会宣布什么，但综合目前所知信息，根据上海天文台、欧洲南方天文台、美国国家科学基金会等机构发布的通知中所说的“银河系”、“银河系中心”，再结合通知的措辞（与2019年那次发布会非常相似！）以及EHT的用途（观测黑洞），合理猜测此次发布会将会揭示银河系中心黑洞（即人马座A*）的神秘面纱。
HST、SST和CXO数据合成的银河系中心区域图像（图片来源于NASA）
人马座A*是距离我们最近的超大质量黑洞，是黑洞物理学研究的绝佳目标。德国天文学家赖因哈德·根泽尔（Reinhard Genzel）和美国天文学家安德莉亚·盖兹（Andrea Ghez）因发现人马座A*是超大质量致密天体，共享2020年诺贝尔物理学奖的一半[另一半授予英国物理学家罗杰·彭罗斯（Roger Penrose），他发现黑洞是广义相对论的预言]。
2020年诺贝尔物理学奖得主（图片来源于诺贝尔奖官网）
由于银河系中心附近区域密布着大量星际尘埃，通过光学波段无法一窥人马座A*的真实面目，所以天文学家们只能借助波长更长、可以穿过尘埃的射电波段。虽然人马座A*是距离我们最近的超大质量黑洞，但仍然非常遥远，其角直径很小，观测它相当于看40万千米外直径不到5厘米的物体，因此需要很高的分辨率。在相同观测波段下，望远镜口径越大则分辨率越高，对于1毫米左右的波段，要分辨出人马座A*的事件视界，需要的射电望远镜口径要有地球那么大，听起来很难实现，但什么困难都难不倒聪明的人类。
马丁·赖尔（左）和安东尼·休伊森（右）（图片来源于诺贝尔奖官网）
上世纪60年代，英国天文学家马丁•赖尔（Martin Ryle）发明了综合孔径技术，它的原理是：同时使用多台望远镜观测同一目标，经过干涉，得到的分辨率等效于一台虚拟的巨型望远镜，虚拟望远镜的直径相当于这些真实望远镜之间的最大间隔距离。这一发明大大提高了射电望远镜的分辨率，赖尔因此获得了1974年诺贝尔物理学奖的一半[另一半的获得者是发现脉冲星的英国天文学家安东尼·休伊森（Antony Hewish）]。EHT所用的甚长基线干涉技术（VLBI），其原理与综合孔径技术基本相同，只是望远镜分布的更加遥远。
截至2020年加入EHT的射电望远镜（阵列）及其分布（图片来源于EHT项目合作组织）
事实上，EHT动用了全球各地的多台射电望远镜（阵列），利用VLBI形成一个口径相当于地球直径的虚拟望远镜，从而达到观测人马座A*的目的。其观测波段为1.3毫米的射电波段，可以轻易穿透星际尘埃。
虽然人马座A*相对于M87*来说距离我们很近，只有2.7万光年，但它的质量只有太阳的430万倍，所以其真实直径也更小。综合距离和真实直径，可以得出人马座A*和M87*的角直径差不多大，再加上其他一些因素，观测人马座A*并不比M87*容易。
“千呼万唤始出来”，如今EHT对银河系中心的观测结果呼之欲出，其真实面目如何，小星和大家一起拭目以待～
计算机模拟生成的人马座A*图像（图片来源于Vincent L. Fish et al./Astrophysical Journal）
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参考资料
1、Event Horizon Telescope collaboration to announce groundbreaking Milky Way results on May 12th, 2022, at 13:00 UT，事件视界望远镜项目合作组织，https://eventhorizontelescope.org/blog/event-horizon-telescope-collaboration-announce-groundbreaking-milky-way-results-may-12th
2、人类首张黑洞照片公布，新华网，http://www.xinhuanet.com/politics/ksh/zhibo/201904/3731328.html
3、银河系中心黑洞质量有了最精确测量，中国科学院，https://www.cas.cn/kj/202112/t20211216_4818494.shtml
4、Vincent L. Fish et al 2014 ApJ 795 134
5、事件视界望远镜项目合作组织官网，https://eventhorizontelescope.org/
6、Sagittarius A*，wikipedia，https://en.m.wikipedia.org/wiki/Sagittarius_A*
7、Messier 87，wikipedia，https://en.m.wikipedia.org/wiki/Messier_87
8、Data Sonification: Sounds from Around the Milky Way，钱德拉X射线天文台，https://chandra.cfa.harvard.edu/photo/2020/sonify/
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